(57)【要約】【課題】塑性変形加工機の改造を必要とせず、塑性変形加工動作と搬送動作とを容易に同期させることが可能な金型を提供すること。【解決手段】搬送機構部４は、ロッド１１の上端が上型に係止しており、上型の上下往復動に連動するようになっている。ロッド１１の往復動はクランク機構１２で回転軸１３の回転動作に変換され、回転軸１３の回転動作は、クランプ機構部２０において保持フィンガー４０がワークをクランプ・アンクランプする動作に変換されるとともに、送り機構部３０において保持フィンガー４０がワーク搬送方向に進み反ワーク搬送方向に戻る動作に変換される。【選択図】図３
2010284716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定型と、
前記固定型との対面間隔を変更する方向に往復動する可動型と、
前記固定型と前記可動型との間で塑性変形加工された被加工物を、前記可動型の往復動方向に対して交差する方向に搬送する搬送機構部と、を備え、
前記搬送機構部は、
前記被加工物をクランプするクランプ部と、
前記可動型に係止されて前記可動型の往復動に連動して往復動する連動部材と、
前記連動部材の往復動を、前記クランプ部が前記被加工物をクランプ・アンクランプする動作に変換するクランプ・アンクランプ動作変換部と、
前記連動部材の往復動を、前記クランプ部が前記被加工物を前記交差する方向に送り前記被加工物を送った後に戻る送り戻り動作に変換する送り戻り動作変換部と、を有することを特徴とする金型。
【請求項２】
前記搬送機構部は、前記連動部材の往復動を回転軸の回転運動に変換するクランク機構を有し、
前記クランプ・アンクランプ動作変換部は、前記回転軸の回転動作を前記クランプ部の前記クランプ・アンクランプする動作に変換し、
前記送り戻し変換部は、前記回転軸の回転動作を前記クランプ部の前記送り戻り動作に変換することを特徴とする請求項１に記載の金型。
【請求項３】
前記クランプ・アンクランプ動作変換部は、前記回転軸の回転動作を前記クランプ部の前記クランプ・アンクランプする動作に変換するカム機構を有することを特徴とする請求項２に記載の金型。
【請求項４】
前記送り戻し変換部は、前記回転軸の回転動作を前記クランプ部の前記送り戻り動作に変換するカム機構を有することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定型と可動型との間でプレス加工や鍛造加工等の塑性変形加工された被加工物を搬送する搬送機構を備える金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、塑性変形加工であるプレス加工を行うトランスファプレス機では、被加工物の搬送装置の駆動力をプレス機の駆動回転軸の出力から得るものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、被加工物の搬送装置の駆動力をプレス機とは別駆動のアクチュエータから得るものも知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３３７９５３号公報
【特許文献２】特開２００５−５９０８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記前者の従来技術では、プレス機の回転軸の出力を搬送装置の入力端に伝達するための伝達機構が必要であり、プレス機の回転軸に出力用の改造を加える必要があるという問題がある。また、プレス機回転軸の出力端と搬送装置の入力端との回転位置関係がプレス加工動作と搬送動作との同期に大きく影響するため、同期調整作業が煩雑であるという問題もある。
【０００５】
一方、上記後者の従来技術では、プレス加工動作と搬送動作との同期を取るためには、プレス機の動作位置を検出するための検出手段をプレス機に配設する改造を行う必要があるという問題がある。
【０００６】
本発明者らは、上記問題点に関して鋭意検討を行い、被加工物の塑性変形加工を行う金型に、固定型に対する可動型の変位状態に応じて動作する搬送機構を設ければ、加工機に改造を加えることなく加工動作と搬送動作とを同期させることが可能であることを見出した。
【０００７】
本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、塑性変形加工機の改造を必要とせず、塑性変形加工動作と搬送動作とを容易に同期させることが可能な金型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明の金型では、
固定型と、
固定型との対面間隔を変更する方向に往復動する可動型と、
固定型と可動型との間で塑性変形加工された被加工物を、可動型の往復動方向に対して交差する方向に搬送する搬送機構部と、を備え、
搬送機構部は、
被加工物をクランプするクランプ部と、
可動型に係止されて可動型の往復動に連動して往復動する連動部材と、
連動部材の往復動を、クランプ部が被加工物をクランプ・アンクランプする動作に変換するクランプ・アンクランプ動作変換部と、
連動部材の往復動を、クランプ部が被加工物を可動型の往復動方向に対して交差する方向に送り、被加工物を送った後に戻る、送り戻り動作に変換する送り戻り動作変換部と、を有することを特徴としている。
【０００９】
これによると、可動型が固定型との対面間隔を変更する方向に往復動して固定型と可動型との間で被加工物を塑性変形加工するときには、搬送機構部の連動部材が可動型に連動して往復動する。連動部材の往復動は、クランプ・アンクランプ動作変換部でクランプ部が被加工物をクランプ・アンクランプする動作に変換されるとともに、送り戻り動作変換部でクランプ部が被加工物を可動型の往復動方向に対して交差する方向に送り被加工物を送った後に戻る送り戻り動作に変換される。
【００１０】
すなわち、金型で被加工物を塑性変形加工する際の可動型の往復動に同期して、搬送機構部クランプ部の被加工物クランプ・アンクランプ動作およびクランプ部の送り戻り動作を行なうことができる。したがって、塑性変形加工機に金型を装着するだけで、被加工物の塑性変形加工と被加工物の搬送とを同期して行うことができる。このようにして、塑性変形加工機の改造を必要とせず、塑性変形加工動作と搬送動作とを容易に同期させることができる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明のように、
搬送機構部は、連動部材の往復動を回転軸の回転運動に変換するクランク機構を有するものとし、
クランプ・アンクランプ動作変換部は、回転軸の回転動作をクランプ部のクランプ・アンクランプする動作に変換するものとし、
送り戻し変換部は、回転軸の回転動作をクランプ部の送り戻り動作に変換するものとすることができる。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明では、クランプ・アンクランプ動作変換部は、回転軸の回転動作をクランプ部のクランプ・アンクランプ動作に変換するカム機構を有することを特徴としている。これによると、カム機構により、回転軸の回転動作をクランプ部のクランプ・アンクランプ動作に容易に変換することができる。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明では、送り戻し変換部は、回転軸の回転動作をクランプ部の送り戻り動作に変換するカム機構を有することを特徴としている。これによると、カム機構により、回転軸の回転動作をクランプ部の送り戻り動作に容易に変換することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を適用した一実施形態における金型１の概略構造を示す正面図である。
【図２】金型１の下型２および搬送機構部４の概略構造を示す平面図である。
【図３】搬送機構部４の要部を示す斜視図である。
【図４】搬送機構部４の要部を示す正面図である。
【図５】図４のＶ矢視図である。
【図６】図４のＶＩ矢視図である。
【図７】金型１の作動例を示すタイムチャートである。
【図８】（Ａ）〜（Ｅ）は、図７のタイムチャートに対応した搬送機構部４要部の作動状態を示す斜視図である。
【図９】金型１をプレス機に搭載したときの動力伝達を示す概念図である。
【図１０】比較例の金型１０１をプレス機に搭載したときの動力伝達を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を適用した実施の形態を図に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、本発明を適用した一実施形態における金型１の概略構造を示す正面図であり、図２は、金型１の下型２および搬送機構部４の概略構造を示す平面図である。また、図３は、搬送機構部４の要部を示す斜視図である。さらに、図４は、搬送機構部４の要部を示す正面図、図５は、図４のＶ矢視図（搬送機構部４の要部を示す上面図）、図６は、図４のＶＩ矢視図（搬送機構部４の要部を示す側面図）である。
【００１７】
図１に示すように、金型１は、図示を省略したプレス機のボルスタ上面に配置される下型２（固定型に相当）と、図示を省略したプレス機のスライド下面に配置される上型３（可動型に相当）とを有している。上型３は、スライドの上下方向の往復動に伴って、下型２との対面間隔を変更するように上下方向に往復動するようになっており、被加工物であるワークを下型２と上型３との間で塑性変形加工するようになっている。
【００１８】
金型１は、下型２上に、下型２と上型３との間で塑性変形加工されたワークを、図示右方向に搬送する搬送機構部４を備えている。搬送機構部４は、加工ステージ（塑性変形加工部）の図示左方側に配置されたリニアクランク機構部１０と、このリニアクランク機構部１０から図示右方側に延びるクランプ機構部２０および送り機構部３０とを有している。
【００１９】
図２に示すように、搬送機構部４は、対を成して構成されており、対向して設けられた一対の保持フィンガー４０（クランプ部に相当）により、ワークをクランプして図示右方側の加工ステージに順次搬送できるようになっている。図２に示す搬送機構部４には、例えば加工ステージ数に対応して、複数の（本例では８つの）保持フィンガー４０が設けられているが、図３以降を用いた搬送機構部４の構成および動作の説明は、保持フィンガー４０を１つとした場合を例として行う。
【００２０】
図３〜図６に示すように、リニアクランク機構部１０は、上下方向に延び、上端部が例えば螺子止めもしくは係止ピンを用いて上型３に係止されて、上型３の往復動に連動して上下方向に往復動するロッド１１（連動部材に相当）と、ロッド１１の下端部側に設けられて、ロッド１１の往復動を回転軸１３の回転運動に変換するクランク機構１２とを有している。そして、クランプ機構部２０（クランプ・アンクランプ動作変換部に相当）は、回転軸１３の回転動作を保持フィンガー４０のワーククランプ・アンクランプ動作に変換するようになっており、送り機構部３０（送り戻り動作変換部に相当）は、回転軸１３の回転動作を保持フィンガー４０の図４図示左右方向（回転軸１３方向）への送り戻り動作に変換するようになっている。
【００２１】
クランプ機構部２０は、クランク機構１２の回転軸１３に固定されて回転軸１３の回動に伴って回動する略扇形状の平板カム２１と、平板カム２１の外周面に接触するカムフォロア２２ａを備えて平板カム２１の回動に伴って上下方向に移動する（揺動する）従節としての揺動ブロック体２２と、保持フィンガー４０が固定されたクランプ基部２４とからなっている。
【００２２】
揺動ブロック体２２には、上下方向に対して上部側ほど保持フィンガー４０から離れるように傾斜した傾斜溝２２ｂが貫通孔として形成されており、クランプ基部２４の反保持フィンガー側において図示左右方向に延びる貫通バー２３が傾斜溝２２ｂ内を貫通するように設けられている。揺動ブロック体２２は、図示を省略した案内部材により取り囲まれて傾斜することなく上下方向にのみ移動が可能となっているとともに、下方に向かって常時スプリング等により付勢されている。
【００２３】
したがって、回転軸１３が回動したときには、平板カム２１と揺動ブロック体２２とからなるカム機構と、傾斜溝２２ｂによる貫通バー２３の案内作用等により、クランプ基部２４から突設された保持フィンガー４０は、対向する保持フィンガーとの間隔を狭めてワークをクランプする状態と、対向する保持フィンガーとの間隔を拡げてワークをアンクランプする状態とを繰り返すようになっている。
【００２４】
なお、揺動ブロック体２２は、図示を省略した案内部材により取り囲まれて上下方向にのみ移動が可能となっていると説明したが、平板カム２１の回転軸１３方向の長さを長くして、揺動ブロック体２２の回転軸１３方向の位置を規制しないものであってもよい。
【００２５】
送り機構部３０は、回転軸１３に固定されて回転軸１３の回動に伴って回動する円筒溝カム３１と、円筒溝カム３１の外周面に形成された溝３１ａ内に突出するカムフォロア３２ａ（図５参照）を備えるとともに、下方端部に支点３２ｂを備えて、円筒溝カム３１の回動に伴って支点３２ｂを中心として円弧状に揺動する揺動ロッド３２と、揺動ロッド３２の上端部から図５図示上方側に向かって突出した作用ロッド３３と、作用ロッド３３を若干の遊びを持って嵌合するように挿設する挿設孔３４ａが形成された送りバー３４とからなっている。
【００２６】
送りバー３４には、前述のクランプ基部２４が貫通する貫通孔３４ｂが設けられており、クランプ基部２４は、送りバー３４に対して図５図示上下方向にのみ移動可能となっている。したがって、回転軸１３が回動したときには、円筒溝カム３１と揺動ロッド３２とからなるカム機構と、作用ロッド３３と送りバー３４との係合関係等により、クランプ基部２４から突設された保持フィンガー４０を、回転軸１３方向において図４図示右方向に進行させてワークを送る送り動作と、図４図示左方向に進行させて戻る戻り動作とを繰り返すようになっている。
【００２７】
回転軸１３に固定された平板カム２１の外周面の軸心からの距離変化と、回転軸１３に固定された円筒溝カム３１の溝３１ａの軸線方向の位置変化との組み合わせにより、クランプ・アンクランプ動作と送り戻り動作とが同期するようになっている。具体的には、図７に示すように、上型３の上下往復動に伴って、保持フィンガー４０がワークをクランプ（保持）して送る（前進する）動作とワークをアンクランプ（開放）して戻る（後進する）動作とを繰り返すようになっている。
【００２８】
図８は、図７のタイムチャートに示す（Ａ）〜（Ｅ）の時点における、搬送機構部４の要部の状態を示している。
【００２９】
図７に示す（Ａ）時点では、図８（Ａ）に示すように、保持フィンガー４０は、紙面裏側に向かって最大前進しており、ワークを保持している。そして、上型３が上昇から下降に転じ（Ａ）時点から（Ｂ）時点となる際に、上型３と連動するロッド１１、クランク機構１２、送り機構部３０のカム機構等の作用により、図８（Ｂ）に示すように送りバー３４を図示右方側に進行させ、保持フィンガー４０もワークを保持したまま図示右方側に進行される。
【００３０】
さらに、上型３が下降を続け（Ｂ）時点から（Ｃ）時点となる際には、上型３と連動するロッド１１、クランク機構１２、クランプ機構部２０のカム機構等の作用により、図８（Ｃ）に示すように、送りバー３４の図示左右方向の位置を変えることなく、保持フィンガー４０を最大前進位置から紙面表側に向かって最大後退させ、ワークを開放する。
【００３１】
そして、上型３が下降から上昇に転じ（Ｃ）時点から（Ｅ）時点となる際に、上型３と連動するロッド１１、クランク機構１２、送り機構部３０のカム機構等の作用により、図８（Ｅ）に示すように送りバー３４を図示左方側に進行させ、保持フィンガー４０も最大後退位置のまま（ワークを開放したまま）図示左方側に進行される。上型３が下降から上昇に転じ（Ｃ）時点から（Ｅ）時点となる途中の（Ｄ）時点（上型３の最大下降位置、下死点）において、下型２と上型３との間でワークのプレス加工が行われる。
【００３２】
上型３が上昇を続け（Ｅ）時点から（Ａ）時点となる際には、上型３と連動するロッド１１、クランク機構１２、クランプ機構部２０のカム機構等の作用により、図８（Ａ）に示すように、送りバー３４の図示左右方向の位置を変えることなく、保持フィンガー４０を最大後退位置から紙面裏側に向かって最大前進させ、ワークを保持する。
【００３３】
上述の構成および作動によれば、金型１の搬送機構部４は、ロッド１１が上型３に係止しており、上型３の上下往復動に連動するようになっている。ロッド１１の往復動はクランク機構１２で回転軸１３の回転動作に変換され、回転軸１３の回転動作は、クランプ機構部２０において保持フィンガー４０がワークをクランプ・アンクランプする動作に変換されるとともに、送り機構部３０において保持フィンガー４０がワーク搬送方向に進み反ワーク搬送方向に戻る動作に変換される。
【００３４】
したがって、金型１の下型２と上型３との間でワークをプレス加工する際に、上型３の往復動に同期して、搬送機構部４でワークを搬送することができる。このようにして、プレス機を改造することなく、プレス機に金型１を装着するだけで、プレス加工動作と搬送動作とを容易に同期させることができる。
【００３５】
図１０に示すように、従来は、プレス機に金型１０１を搭載しても、例えば、搬送機構１０４に動力を伝達するためにプレス機の回転軸に（黒矢印の基端に相当する位置に）出力用の改造を加える必要があった。また、プレス機とは別駆動のアクチュエータを備える搬送機構を用いても、プレス加工動作と搬送動作との同期を取るためには、プレス機の動作位置を検出するためのセンサを、黒矢印の基端に相当する位置に設置する改造が必要であった。
【００３６】
ところが、本実施形態の金型１によれば、図９に示すように、プレス機が金型１を作動する動力の一部により、金型１内において搬送機構部４を作動することができる。
【００３７】
また、クランプ機構部２０および送り機構部３０は、ともにカム機構を用いて、回転軸１３の回転動作を保持フィンガー４０のクランプ・アンクランプ動作および送り戻り動作に変換しており、動作変換が極めて容易である。
【００３８】
（他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
【００３９】
上記一実施形態では、金型１は、下型２と上型３とを有していたが、固定型と可動型とからなり、固定型と可動型との間で被加工物の塑性変形加工を行うものであればよい。例えば、可動型が固定型との対面間隔を変更するように水平方向に往復動するものであってもよい。
【００４０】
また、上記一実施形態では、クランプ機構部２０に平板カム２１を用い、送り機構部３０に円筒溝カム３１を用いていたが、カム機構のカムはこれらに限定されるものではない。クランプ機構部２０、送り機構部３０とも、例えば、平面カムの場合には、板カム、溝カム、リブカム、共役カム等を採用することが可能であり、立体カムの場合には、端面カム、円筒溝カム、円筒リブカム、鼓型リブカム等を採用することが可能である。
【００４１】
また、上記一実施形態では、クランプ機構部２０および送り機構部３０は、ともにカム機構を有していたが、これに限定されず、いずれかもしくは両者を、カム機構を有しないリンク機構としてもかまわない。また、ロッド１１の往復動の変換にクランク機構１２を用いないリンク機構としてもかまわない。例えば、ラックおよびピニオンギアを採用してもかまわない。
【００４２】
また、上記一実施形態では、搬送機構部４は、ワークを上型３の往復動方向に直交する水平方向に搬送するものであったが、これに限定されるものではなく、可動型の往復動方向に交差する方向に搬送するものであればよい。また、可動型の往復動方向に交差する方向への搬送と往復動方向への搬送とを組み合わせたものであってもよい。
【００４３】
また、上記一実施形態では、金型１の下型２と上型３との間で、ワークをプレス加工するものであったが、固定型と可動型との間で被加工物を塑性変形加工するものであれば、これに限定するものではない。例えば、鍛造加工用の金型に本発明を適用しても有効である。
【符号の説明】
【００４４】
１  金型
２  下型（固定型）
３  上型（可動型）
４  搬送機構部
１１  ロッド（連動部材）
１２  クランク機構
１３  回転軸
２０  クランプ機構部（クランプ・アンクランプ動作変換部）
３０  送り機構部（送り・戻り動作変換部）
４０  保持フィンガー（クランプ部）
【図１】
2010284716.tif 000003
【図２】
2010284716.tif 000004
【図３】
2010284716.tif 000005
【図４】
2010284716.tif 000006
【図５】
2010284716.tif 000007
【図６】
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【図７】
2010284716.tif 000009
【図８】
2010284716.tif 000010
【図９】
2010284716.tif 000011
【図１０】
2010284716.tif 000012